粉煤灰对桥用高性能混凝土徐变性能影响的研究_粉煤灰综合利用网
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粉煤灰对桥用高性能混凝土徐变性能影响的研究
发布时间: 2016-05-04 10:24    查看: 392
      近年来,随桥梁的跨度和高度逐渐增大,桥用混凝土的强度等级也逐渐提高,多数大跨度预应力混凝土桥梁所使用的结构混凝土强度等级已大于C50。国际上各种已有徐变预测模型都是基于研究分析大量普通混凝土(强度等级  论文的主要研究工作如下: 
  ①设计了不同掺量不同水胶比下粉煤灰高性能混凝土配合比,对比分析了低水胶比下粉煤灰掺量对混凝土长期变形性能与普通混凝土的异同,比较了三种水胶比下不同掺量粉煤灰对高性能混凝土徐变抑制效果。试验结果表明:(1)水胶比越小,混凝土徐变越小;降低水胶比均能使混凝土徐变减小;各水胶比下,掺有粉煤灰的混凝土的徐变都比空白混凝土的小,即粉煤灰对高性能混凝土徐变有利,能够抑制高性能混凝土的徐变。 (2)低水胶比下,随粉煤灰的掺量增加,徐变逐渐减小,说明对于低水胶比高性能混凝土,粉煤灰掺量与抑制徐变的能力正相关;在较高水胶比下,随粉煤灰掺量的增加,徐变变形有先减小、然后增大的现象。说明对于较大水胶比,存在着粉煤灰的最佳掺量。 (3)各种水胶比下,当粉煤灰掺量为 18%时,粉煤灰对混凝土徐变的抑制效果都非常明显,可以认为,当粉煤灰 掺量为 18%时,可以很好的减小各种水胶比下的高强、高性能混凝土徐变。 (4)随高性能混凝土水胶比减小,粉煤灰对混凝土徐变的抑制效果越显著,粉煤灰的掺入对减小混凝土结构的变形有利,粉煤灰可以作为桥用高性能混凝土的主要掺合料使用。 
  ②推导了不需记录全部应力历史的徐变变形递推表达式,然后根据此方法并对比了记录所有应力历史的计算方法。本文递推表达式最终都可表示为εc(τn,τi)的函数,所以该方法适用于不同加载模式下的各种徐变预测模型;当τn>τm时,可以只需记录τn之前的m步的应力历史便可由前一步徐变应变推得下一级的结果,使得计算效率大大增强;使用该方法可以满足工程计算精度。 
  ③尝试分析粉煤灰高性能混凝土徐变机理。采用非蒸发水量法和选择性溶液法分别定量测定水泥水化进程和粉煤灰二次火山灰反应程度,根据水泥和粉煤灰的水化进程及 C-S-H 生成量与龄期、水胶比和粉煤灰掺量之间的关系,分析水胶比和粉煤灰掺量与高性能混凝土徐变的内在联系。利用SEM技术,观测在不同龄期下,不同水胶比、不同粉煤灰掺量高性能混凝土微集料界面变化、内部孔结构的异同,根据水泥石基体和界面过渡区水泥石内部结构变化分析粉煤灰掺量和水胶比对高性能混凝土徐变的影响,并分析高性能混凝土的徐变机理。 
  ④建立其徐变的流变模型,并通过分析整理得到较实用的数学模型。根据粉煤灰高性能混凝土在工作应力下的弹性、粘性特征,推导了符合其特征的元件组合徐变流变模型,但此模型计算困难不能有效的应用于工程实践。为此,又根据粉煤灰高性能混凝土徐变试验数据和徐变变形曲线特征建立了符合粉煤灰高性能混凝土徐变性能且又能很好的应用于工程实践的徐变数学模型。 
  ⑤对牛角坪大桥进行为期 2~3 年的长期监测,得到较长时期的箱梁不同断面的应变、箱梁与桥墩的相对位移、箱梁跨中挠度实测值;根据修正后的预测模型和已有的各种通用预测模型对箱梁的跨中挠度和梁墩相对位移进行计算对比。计算结果表明:根据修正后的估算公式分析所得的箱梁不同断面的应变、箱梁与桥墩的相对位移、箱梁跨中挠度与实测值吻合良好,而采用已有的各预测模型计算值与实测值偏差较大,不能准确的预测。
关键词:高性能混凝土  粉煤灰  水化进程  徐变机理  预测模型

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